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Wärmerückgewinnung in der Industrie

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Ein Berechnungstool der EnergieAgentur.NRW

         

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"Lüftungsanlagen: Berechnung von Wärmeverlusten und Einsparungen durch Wärmerückgewinnungsanlagen" (Excel-Datei, 386,50 KB)

Der Einsparung von Energie wurde in den letzten Jahren auch in der Industrie zunehmende Beachtung geschenkt. Dies führte zur stetigen Verringerung des Energieverbrauchs von Anlagen und Prozessen, wobei dieser Verbesserung jedoch systembedingte Grenzen gesetzt sind. In vielen industriellen Verfahren fällt nach wie vor unvermeidbare Abwärme an, die oft an die Umgebung abgegeben wird (Abb. 1)                                                                                                                      

Wärmerückgewinnung Abb 1

In dieser Abwärme steckt jedoch ein Potential, das sich zur Energieeinsparung nutzen lässt. Durch intelligente Verknüpfung von Verfahren kann die notwendige Zufuhr an Primärenergie reduziert werden. Eine genaue Analyse des Wärmeenergieeinsatzes in einem Betrieb kann Möglichkeiten zur Rückgewinnung und Nutzung von Abwärme erschließen (Abb. 2)

Wichtig ist hierfür die Feststellung der benötigten und anfallenden Wärme- und Abwärmemengen, ihrer Temperaturniveaus und ihrer Ganglinien. Für die Nutzung von Abwärme stehen unterschiedliche technische Komponenten zur Verfügung, die sich in der Praxis bewährt haben.

Eine wichtige Komponente für die Wärmerückgewinnung ist der Wärmetauscher. Durch ihn kann Abwärme - ein Temperaturgefälle vorausgesetzt - direkt oder über ein Zwischenmedium auf einen anderen Prozess übertragen werden. Es gibt eine Vielzahl von Wärmetauschertypen für unterschiedlichste Medien und Einsatzfälle. Wärmepotentiale sollten ortsnah und möglichst direkt genutzt werden, so lassen sich Abluft- oder Abgasströme zur Raum- oder Verbrennungsluftvorwärmung verwenden. Nicht immer laufen Prozesse kontinuierlich ab, so dass Anfall und Nutzung der Abwärme nicht gleichzeitig stattfinden können. In diesen Fällen muss auf Wärmespeicher oder regenerative Wärmetauscher zurückgegriffen werden.

 Wärmerückgewinnung Abb 2

Häufig steht der Wärmerückgewinnung das geringe Temperaturniveau der Abwärme entgegen. In diesen Fällen kann die Wärmepumpe eine sinnvolle Lösung darstellen. Sie ist in der Lage, mit Hilfe mechanischer Energie Wärme von einem niedrigen auf ein höheres Temperaturniveau anzuheben (Abb. 3).

Die Maßnahmen zur Wärmerückgewinnung führen zu verringerten Energiekosten durch Reduzierung des Primärenergieeinsatzes und zu verringerten Investitionskosten für Wärmeerzeugungsanlagen.

Hier finden Sie drei Beispiele aus der Praxis in denen die wirtschaftliche Wärmerückgewinnung beschrieben wird.

Wärmerückgewinnung Abb 3

Die Informationen dieser Seite stammen von der EnergieAgentur.NRW (www.energieagentur.nrw.de)

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